Способ извлечения элементарной серы Советский патент 1982 года по МПК C01B17/33 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ

1

Изобретение относится к экстракционным способам извлечения з;1ементарной серы из серосодержащих материалов и может быть использовано в химической, нефтеперерабатьгеаю щей и других отраслях промышленности для извлечения серы из серных руд, осерненных адсорбентов и катализаторов.

Известны способы извлечения элементарной серы из серосодержащих материалов путем экстракции органическими растворителями, например керосином, ароматическими углеводородами и галоидпроизводными углеводородов 1.

Недостатком зказанных способов является низкая сероемкость применяемых экстрагентов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения элементарной серы из серосодержащих материалов, включающий экстракцию серы тетрахлорэтиленом при температуре выше температуры плавления серы, осаждеиие серы из полученного раствора охлаждением, фильтрование и промывку целевого продукта метанолом, ацетоном или этиленгликолем 2.

Недостатками известного способа являются необходимость проведения процесса при sbicoких температурах (выше 115°С), а также большой расход экстрагентов из-за низкой сероемкости применяемого зкстрагенга - при

100° С растворимость серы в тетрахлорэтилене составляет всего 18 вес.%. Кроме того, применяемый экстрагент является дорогостоящим и

дефи1щтным продуктом. Указанные недостатки существенно снижают эффективность процесса в целом.

Цель изобрете шя - снижение температуры процесса и уменьшение расхода экстрагента.

Постапленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения элементарной серы из серосодержащих материалов, экстракцию серы проводят диалкилдисульфкдом в смеси с алифатическим амином, а осаждение серы ведут обработкой экстрактного раствора метанолом или ацетоном, или пентан-гвксановой фракцией.

При этом используют диалкилдисульфид в смеси с 5-10 вес.% алифатического амина.

Кроме того, в качестве диап кил дисульфида используют отход процесса окислительной деМеркаптанизации углеводородного сырья, содержащий смесь диметил.-, диэтил-, дипропил- и .дибу тиядисульфйдов.

При этом из алифатических аминов применяют Ы,Н-тетраметилдипропилентриамин или Ы-диметш1Пропилендиамин, или дибутиламии.

Причем процесс ведут при 30-80° С.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Измельченный серосодержащий материал и экстрагент загружают в экстрактор. Содержимое при 30-80° С тщательно перемешивают. От полученного экстрактного раствора фильтрованием отделяют пустую породу, которую затем промывают растворителем для удаления остатков экстрагента. Из полученного экстрактного раствора осаждают серу обработкой его штирастворителем при перемешивании. Полушнаую элементарную серу отделяют от экстрактного ра:створа фильтрованием, затем промывают растворителем для удаления остатков экстрагента и сущат. Экстрагент после отгонки от него растворителя возвращают в процесс. Пары растворителя после их конденсации также возвращают в процесс.

В качестве растворителя на стадиях промывки пустой породы и полученной элементарной серы от экстрагента и на стадии осаждения серы из экстрактного раствора используют метанол, ацетон, пентан-гексановую фракцию или другой низкокипящий органический растворитель.

Пример. В термостатированную колбу с притертой пробкой заливают 10 г смеси диалкилдисульфид-алифатический амин. После нагревания смеси до задаиной температуры и при постоянном перемеишвании в колбу порциями :По 0,1 г загружают элементарную серу до полного насыщения экстрагента серой и определяют растворимость серы в экстрагенте.

Опыт

Экстрагент

Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.% N,N-тeтpaмeтилдипpoпилeнтpиaминa

2Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.%

N,N-тeтpaмeтилдипpoшlлeитpиaминa

Результаты экспериментов приведены в табл. 1. Здесь же для сравнения приведена растворимость серы в известных экстрагентах (опыты 6 и 7).Пример 2. В термостатированную колбу загружают 30 г измельченной (фракция 0,25-0,5 мм) серной руды (или отработанного угля) и Экстрагент - смесь диалкшщисульфида и алифатического амина. Содержимое в колбе взбалтывают в течение 10-20 мин. Экстрактный раствор фильтруют от пустой породы, которую затем для удаления остатков экстрагента промывают метанолом, ацетоном

или пентан-гексановой фракцией. Затем в полученный экстрактный раствор добавляют метанол (опыт 1), ацетон (опыты 2 и 3) и пентан-гексановую фракцию (опыт 4) в количебтве 150%от объема раствора, и содержимое, перемешивают в течение 5-10 мин. При этом из экстрактного раствора осаждается тонкодисперсная элементарная сера, которую затем отделяют от раствора фильтрованием. Полученную серу для удаления остатков экстрагента промывают метанолом, ацетоном или пентан-гексановой фракцией и сушат. Количество извлеченной серы определяют взвешиванием.

Результаты экспериментов приведены в табл. 2. Здесь же для сравнения приведены результаты извлечения серы известным способом (опыты 5 и 6).

Из приведенных в табл. 1 данных видно, что растворимость элементарной серы в предлагаемом экстрагенте превышает растворимость ее в известных экстрагентах в 10-50 раз.

Данные табл. 2 показывают, что высокая сероемкость предлагаемого экстрагента в сравнении с известным позволяет проводить процесс при более низких температурах (30-80 С) и с меньшими объемами экстрагента (в 2- 3 раза), исключить необходашость применения доппгостояи1его и дефицитного тетрахлорэтилена и за счет этого значительно повысить эффективность процесса в целом.

Таблица 1

Температура, °С

Растворимость в экстрагенте,

вес.%

65

25

95

50

Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес. М.М-тетраметилдипропилентриамина

Диалкилдисульфид в смеси с 5 вес.% М-диметилпропилендиамина

Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.%

Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.% Ы,Ы-тетраметилдипропилентриамина

Диалкилсульфид в смеси с 5 вес.% N-диметилпропилендиамина

Диалкилдисульфид в смеси

с 10 вес.% дибутиламина То же

Диалкилдисульфид

Используется серная руда Гаударского месторождения (Т)фкмеиская ССР)

Формула изобретения

80

200

80

38,3

30

11,5

30

50

11,0

30

38,3

11,5

80

40

тракцию серы- селективным экстрагентом, осаждение ее из полученного раствора, фильтрацию и промывку иизкокипящим органическим растворителем, отличающийся тем, что.

с целью снижения температуры процесса и уменьшения расхода экстрагента, в качестве последнего используют диалкилдйсульфид в смеси с алифатическим амином, а осаждение серы ведут обработкой экстрактного раствора метанолом или ацетоном, или пентан-гексановой фракцией.

ДИЭТШ1-, дипропили дибутилдисульфидов.

Источники информащш, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США N 3578418, кл. 23-299, 1971 (прототип).